MODELO ESTÁNDAR DE
FÍSICA DE PARTÍCULAS
Por: Frank M. Cox
El
modelo estándar de física de partículas es una teoría
sobre la composición del átomo que trata de interrelacionar las
partículas elementales y sus interacciones. Los átomos están
constituidos de partículas no elementales que les dan su función;
estas partículas no elementales o subatómica se llaman: protón,
electrón y neutrón. Hay que recordar que en el mundo
real, para cada partícula existe una antipartícula que formas la
antimateria.
Las
partículas subatómicas que tienen estructura interna, o sea, que
están compuestos de partículas elementales, se llaman hadrones,
y están constituidas por quarks; las partículas subatómicas que no
tiene estructura interna se llaman leptones.
(Moreira, 2009, p.1). Los hadrones se clasifican en bariones
cuando están formadas por tres quarks o tres
antiquarks, o mesones cuando
están constituidas por un quark y un antiquark (ibid).
Los
protones son
partículas subatómicas de carga positiva de +1 (equivalente a 1,6
× 10-19 Coulomb [C]), que tiene una masa de
1,672 621 77774×10−27
kg (equivalente a 938,272 01323 MeV/c2);
y pertenecen al grupo de los bariones, ya que están constituidos de
3 quarks (Wikipedia, 04/06/2014).
Los
neutrones son
partículas subatómicas de carga eléctrica 0, con un masa de
1,674 927 29(28)×10−27.kg
(equivalente a 939,565 560(81) MeV/c2;
y pertene al grupo de los bariones (Wikipedia, 05/07/2014).
Los
electrones son
partículas subatómicas de carga eléctrica -1 (equivalente a
−1.602 176 565(35)×10−19
C), que tiene un masa de
9,109 382 91(40)×10−31
kg (equivalente a 0,51099892811 MeV/c2;
pertenecen al grupo de los leptones, y es por lo tanto, una partícula
elemental (Wikipedia, 04/06/2014).
Las
partículas elementales se clasifican en fermiones y bosones; los
fermiones se subdividen en quarks y leptones. Todos los fermiones
tienen masa, su espín de ½, y su carga eléctrica es -⅓
o
⅔,
si son quarks, o es 0 o -1 si son leptones (De la Cruz, 2004, sp).
Los bosones pueden tener o no masa, su espín es un número entero
(0,1,2,..) y su carga eléctrica es -1, 0, o 1. No se encuentran en
forma de materia sino que son las energías que se asocian a las
distintas fuerzas que interaccionan en el átomo, las cuales son: Fuerza de Gravedad, Fuerza Electromagnética, Fuerza Nuclear Débil y Fuerza Nuclear Fuerte
(Moreira,
2009, p.2; GAE, sf. p.1-6). Los bosones se clasifican en
Bosones Gauge o de medición, y el Bosón de Higgs
Según
Moreira (2009, p.2), "hay
seis leptones
[que
son llamados:]
electrón, muón, tau, neutrino del electrón, neutrino
del muón y neutrino del tau [;]
y seis quarks [cuya
denominación es:] quark up (u), quark
down (d), quark charm (c), quark
extraño (s), quark bottom (b) y
quark top (t)]. Sin embargo, los quarks tienen
una propiedad llamada color y cada uno puede presentar tres colores
(rojo, verde y azul). Hay, por tanto, 18 quarks. Pero, como a cada
partícula le corresponde una antipartícula, existirían en total 12
leptones y 36 quarks." Una
imagen que contiene la distribución de las partículas elementales,
según su grupo de asociación puede ser vista en la figura
siguiente:
Figura 1. Partículas Elementales
Tomado de:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/00/Standard_Model_of_Elementary_Particles.svg/774px-Standard_Model_of_Elementary_Particles.svg.png
El Bosón de Higgs tiene una ubicación
especial debido a las implicacione de su existencia en el Modelo
Estándar de Física de Partículas, ya que, confirma el mecanismo
por el cual las partículas obtienen masa (CPAN, sf.)
Para mayor información sobre el Bosón
de Higgs, y el Modelo Estándar de Física de Partículas,
recomendamos ver el siguiente video:
Video 1. El Campo de Higgs
Tomado de:
https://www.youtube.com/watch?v=pNFDh4sObEM
https://www.youtube.com/watch?v=pNFDh4sObEM
Bibliografía
CPAN
(sf.). El
Bosón de Higgs.
Consultado el 10/07/2014, http://www.i-cpan.es/boson-higgs.php
De
la Cruz B (2004). ¿Qué
es la Física de Partículas?.
Recuperado el 07/07/2014, http://wwwae.ciemat.es/~begona/Zola.pdf
Grupo
de Altas Energías [GAE] (sf.). Fuerzas de la naturaleza.
Recuperado el 01/07/2014,
http://www.gae.ucm.es/movilfis/material/fuerzas.pdf
Moreira MA
(2009). El modelo estándar de la física de
partículas. En: Revista
Brasileña de Enseñanza de Física, 31(1):
1306-1321, 2009. Recuperado el 01/07/2014,
http://www.if.ufrgs.br/~moreira/modeloestandar.pdf
Wikipedia
(2014, 04de julio).
Electrón.
Recuperado el 07/07/2014 de,
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n
Wikipedia
(2014, 14 de junio). Protón.
Recuperado el 07/07/2014 de,
http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n
Wikipedia
(2014, 05 de julio). Neutrón.
Recuperado el 07/07/2014 de,
http://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n
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